热能动力工程

作者：吴 锋，杨 承，肖 华，马晓茜

单位：华南理工大学 电力学院，广东 广州 510640,,华南理工大学 电力学院，广东 广州 510640,,广州航海学院 船舶与海洋工程学院，广东 广州 510725,,华南理工大学 电力学院，广东 广州 510640,

关键词：燃气轮机;掺氢;数值模拟;加湿燃烧;污染物排放

基金：广东省能源高效清洁利用重点实验室项目(2013A061401005) ; 广州市基础研究计划基础与应用基础研究项目(SL2022A04J00794)

为了解贫预混燃烧室天然气掺氢加湿燃烧时的性能变化和容许加湿范围，解决氢混燃气轮机NOx排放超标问题，以某燃气轮机燃烧室为研究对象，数值研究了掺氢比和加湿比对燃烧性能及污染物排放特性的影响。结果表明：燃料无加湿条件下，燃烧室出口CO和CO2排放值随着掺氢比的增加而减小，较高燃烧温度将导致热力型NOx排放值增加，掺氢比达到0.2以上时，NOx排放已超出环保限值；燃料加湿条件下，随着加湿程度增加，燃气出口平均流速及水蒸气组分含量均增加，燃烧筒内全局温度、CO2和NOx排放值均降低，CO排放值先降低后增加；掺氢天然气加湿可实现低氮燃烧，考虑到低掺氢工况燃气轮机功率输出效能和高掺氢工况燃烧性能恶化问题，水蒸气加湿量不宜过多，当掺氢比为0.3时，推荐燃料加湿比为0.463。

来源：2024年第1期

《热能动力工程》期刊编辑部

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